2009-08-23新聞來源:中國百科網
薩彥舒申斯克水電站建在俄羅斯西伯利亞葉尼塞(Енисей)河上遊,位於克拉斯諾雅爾斯克州宋努斯克市附近。重力拱壩,最大壩高245m,總裝機640萬kW,多年平均發電量235億kW·h。水庫總庫容313億m3,有效庫容147億m3,為多年調節水庫。工程具有發電、灌溉、航運和供水等綜合經濟效益。工程於1968年動工興建,1975年10月11日河道截流,1978年第1台臨時機組在60m水頭下投入運行,這時主體工程澆築的混凝土量約為全部混凝土工程量的1/3(320萬m3),1989年全部工程竣工。
壩區屬大陸性氣候,多年平均氣溫為1℃,1月份最低氣溫為-42℃,6~8月氣溫35~36℃。壩區年降雨量665mm,日最大降雨量89mm。
壩址以上集水麵積18萬km2,多年平均流量1480m3/s,春夏冰雪解凍期為壩區洪水季節,5~6月實測洪峰流量10000~12000m3/s。最大的理論推算流量為25000m3/s(萬年一遇),百年一遇春季最大設計流量13500m3/s,最小流量500m3/s。多年平均輸沙量442萬t,水流平均含沙量0.095kg/m3。冬季為枯水期,河床流量隻有200~300m3/s。春秋兩季常有流冰出現,造成施工困難。
壩區為西薩彥山塊峽穀地形,葉尼塞河穿過這段峽穀流到下遊30km處進入寬闊的努辛斯克盆地,形成多灘的河道。壩區兩岸岩層較陡,水流湍急,基岩多為堅硬的結晶頁岩,是修建高壩的良好基礎。
壩址呈梯形峽穀,平水年河槽寬350m,最高水位時河槽寬可達400m左右。兩岸岸坡傾角38°~48°,壩頂高程處寬1066m,河穀寬高比4.351。河床衝積層厚10m。壩址段屬西薩彥構造帶,目前仍在繼續上升,地震烈度為7度。整個壩區岩層為變質結晶頁岩,含有明顯的綠簾閃石石英礦物成份。壩址岩層一般由北向南傾斜,並受到北東向褶皺帶的嚴重擠壓。壩址距構造破碎帶較遠。
樞紐布置
薩彥舒申斯克水利樞紐由攔河壩、泄水建築物和水電站等主要建築物組成。攔河壩為混凝土重力拱壩,最大壩高245m,壩頂長1066m,壩的長高比為4.35。壩頂厚25m,壩底最大厚度114m,大壩迎水麵(上遊麵)為垂直麵,平麵半徑可達600m,下遊麵做成變化的坡度(1∶0.05~1∶0.70)。傳遞到大壩底部中心部位和兩岸的聯接段的主壓應力達到7~9MPa,上部(拱冠)承受的水平壓應力達7~8MPa,局部壩體產生的拉應力主要是在上遊麵。為了防止拉應力對壩體的有害影響,拱壩下部都做成變化的半徑,兩岸聯接段要小。
大壩分為右岸溢流壩段、左岸廠房壩段及兩岸非溢流壩。溢流壩段長189.6m,共布置11個溢水孔,孔口尺寸為5m×6m,進口高程479m,最大泄量按宣泄萬年一遇洪水設計,流量為13600m3/s。進口處裝有平麵定輪閘門,工作水頭61m,出口處裝弧形工作閘門,
尺寸為5m×6m,工作水頭110m。溢流麵設有挑坎式和坎槽式摻氣設施。下遊設有長142m的消力池,起點處寬130.6m,末端設消力檻,檻高29m,此處寬度為112m,最大單寬流量121m3/s。消力池後為混凝土海漫,末端寬97m。消力池底板為15m×12.5m、厚2.5m的鋼筋混凝土板,板下有混凝土墊層,厚度不小於0.5m。板麵接縫深0.4m處有水平不鏽鋼止水片,沿周邊縫設兩層止銅片。為了導流,在溢流壩段壩體底部設有導流底孔,進口高程374m(共11孔,其中兩側兩孔進口高程較高,尺寸為5.3m×11m,在壩體中部設有初期運用溢流孔,進口高程388m。
消力池在運行過程中,曾遭到多次破壞。1978、1982年檢查發現底板破壞深度分別達0.2~0.3m和1.0~2.8m。1985年夏秋,溢流壩5個孔過流,流量達4500m3/s,11月底檢查發現80%的底板麵積遭到破壞,有的部位岩基衝深達8m,錨杆拉斷,底板與基礎脫開,衝走混凝土2.7萬m3、基岩3000m3。主要原因是:過流時間過長(44號和45號壩段溢洪時間長達60d和70d);由於早期補強填料破壞底板基礎產生脈動壓力,消力池首部和底部底板脈動壓力分別達11~12m和3~4m水頭。先後進行了3次補修。修複主要措施為基礎水泥灌漿、表麵補澆一層混凝土、衝刷區塗聚合物料,設錨筋等。修複研究中得出的基本經驗是:①溢流壩泄槽末端設附加鼻坎,改善運行條件,可使底板上的脈動壓力荷載降低1/2;②動水壓力計算,一般取最大脈動壓力值為消力池進口流速水頭的7%~9%,此值可降低10%~15%;③平均厚6m,尺寸為6.25m×7.5m的底板,如接縫不灌漿,縫內存在脈動壓力作用,會破壞底板安全。
廠房壩段長331.8m,布置有進水孔和壓力鋼管。孔口設有攔汙柵和平板運行閘門,孔口尺寸為7.5m×10.5m。壓力鋼管布置在大壩下遊麵,這樣不致於削弱應力集中的部位,還可保證大壩施工期間管道安裝工作和混凝土施工不致相互幹擾。壓力鋼管內徑7.5m。
廠房內共布置有10台單機容量64萬kW的立軸混流式水輪發電機組。水輪機為PO230/833-677型,轉輪直徑6.77m,轉速142.8r/min,比轉數58.3mkW。額定水頭194m,流量358m3/s,額定出力65萬kW,最大水頭212m,最大出力73.5萬kW,轉輪重156t。最高效率96%。轉輪采用耐空蝕不鏽鋼製造。發電機為傘式,額定電壓15.75kV,額定容量為711MVA,最大容量736MVA,轉子采用強製風冷,定子采用水內冷。發電機轉子重935t,發電機總重1860t。
電廠發出的電能通過500kV和750kV高壓輸電線送到左岸露天配電站,然後輸入電力係統。
機組的正常工作水頭是175~220m,但首批2台機組60m水頭開始即發電,運行水頭範圍為60~140m,采用臨時轉輪,直徑6m,60m水頭下出力15.5萬kW,140m水頭下出力40萬kW。當水庫水位超過460m時,更換為正式轉輪。為配合低水頭臨時發電要求,設6個臨時進水口,分別按3個高程布置,1、2號機組進水口高程369.5m,4、5、6號機組進水口高程426.5m,3號機組進水口在上述兩高程之間。